acii - sl03 - armazenamento secundario
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Conteúdo sobre armazenamento secundário, apresentação da pirâmide hierárquica e conteúdos associados: HD, CDs, DVDs, BD, Fitas, Futuro, etc...aTRANSCRIPT
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ACII:
Armazenamento Secundário
18 de Abril de 2011
Prof. Rafael Marrocos Magalhã[email protected]
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências Aplicadas e Educação
Departamento de Ciências Exatas
UFPB - CCAE - DCE
1sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Motivação
Como registramosnossas histórias
(num contexto amplo)?
2sexta-feira, 22 de abril de 2011
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SumárioHierarquia de memória
Discos Magnéticos
Mídias Ópticas
Fitas Magnéticas
Memórias de Estado Sólido
Visão do Futuro
3sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Hierarquia de Memória
4sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
Disco de plástico ou metal com substrato coberto cm material magnetizável (óxido de ferro)
Substrato de alumínio e vidro (mais recente)
Superfície mais uniforme, Aumenta confiabilidade
Redução nos erros de superfície, reduzindo portanto erros de leitura e escrita
Melhor rigidez gerando maior resistência a impactos e danos
5sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
Gravação e leitura via bobina condutiva - cabeça de leitura/gravação
Cabeça fica parada enquanto discos giram
EscritaCorrente através da bobina produz campo magnéticoPulsos enviados para a cabeça Padrão magnético é gravado na superfície abaixo
Leitura Cabeça de leitura separada, próxima a de escrita Operações em alta freqüência permitem mais velocidade e maior densidade de armazenamento
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Discos Magnéticos
7sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
Anéis concêntricos (trilhas)
Espaços vazios entre trilhas
Reduzir esses espaços aumenta capacidade
Mesma quantidade de bits por trilha (densidade do empacotamento é variável)
Velocidade angular é constante
Trilhas divididas em setores
O tamanho mínimo de um bloco é um setor
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Discos Magnéticos
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Layout do Disco
6
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Discos Magnéticos
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Tipos de Layout
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Discos Magnéticos
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Discos Magnéticos
Busca de setores
Disco deve ser capaz de identificar o início de uma trilha e de um setor
Formato do disco
Informações não disponíveis para o usuário são mantidas
Marca onde iniciam e terminam as trilhas e os setores
12sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
Cabeça fixa (raro) ou móvel
Disco removível ou fixo
Simples ou dupla face (geralmente)
Único ou com múltiplos discos
Mecanismo da cabeça de leitura/gravação
Por contato (disquete)
Flutuante (HDs tradicionais)
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Discos Magnéticos
Cabeça fixa
Uma cabeça de leitura para cada trilha
Cabeças montadas num braço rígido e fixo
Cabeça móvel
Uma cabeça de leitura e gravação para cada face
Montadas num braço móvel
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Discos Magnéticos
Discos removíveis
Pode ser removidos da unidade e substituídos por outros discos
Provê capacidade ilimitada de armazenamento
Transferência de dados fácil entre sistemas
Discos não removíveis
Montadas permanentemente na unidade
15sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
Uma cabeça por face
Cabeças são unidas e alinhadas
Trilhas alinhadas em cada prato formando cilindros
Dados são agrupados em cilindros
Reduz movimentos das cabeças de leitura/gravação
Aumenta velocidade (taxa de transferência)
16sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
17sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Magnéticos
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Trilhas e Cilindros
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Discos Rígidos
Desenvolvido pela IBM em Winchester (EUA)
Unidade selada à vácuo composta de um ou mais pratos
Cabeças deslizam entre finas camadas de ar enquanto os discos giram
Cabeças muito pequenas permitem menores espaços vazios (entre discos, trilhas e setores)
Cada vez mais robustos
19sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Rígidos
Universal
Barato
A mais rápida das memórias externas (será?)
Tornando-se maior a cada dia
500, 750 e até 1000 Gigabytes (1 TB) facilmente disponíveis no momento
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Discos Rígidos
Rotação do disco
Velocidade em que os discos são capazes de girar (RPM)
Tempo de busca (Mover a cabeça para a trilha desejada)
Atraso (rotacional) - Espera até o dado girar abaixo da cabeça
Tempo de acesso = Busca + Atraso
Taxa de transferência - Bytes por segundo que o disco envia para o sistema [É o que interessa no final]
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Discos Rígidos
22sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Rígidos (imagens)
23sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Rígidos (imagens)
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Discos Rígidos (imagens)
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Discos Rígidos (imagens)
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Discos Rígidos (imagens)
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RAID
RAID - Redundant Array of Independent Disks
Não organizado hierarquicamente
São vários discos vistos pelo SO como uma única unidade
Dados distribuídos em várias unidades
Pode armazenar informações redundantes para aumentar a confiabilidade/desempenho do sistema
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RAID
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RAID
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Mídias Ópticas
Originalmente para áudio (Pós deck-tape)
700MB ~ 80 minutos de áudio em altíssima qualidade
Policarbonato e superfície reflexível, geralmente alumínio
Armazenamento por diferenciação geométrica (sulcos)
Leitura por reflexão (percepção de afundamento, sulco)
Velocidade de acesso linear (constante) rotação conhecida e constante
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CD - Compact Disc
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CD - Compact Disc
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Operação do CD
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CD - Compact Disc
Acesso ao conteúdo (CD-ROM)
Áudio, velocidade de acesso constante
1,2 m/s
Trilha espiral de 5,23 km de extensão
4391 segundos de áudio em alta qualidade ~73,2 minutos
velocidades múltiplas (12X, 24X, 32X, 50X)
Limitação física de acesso ao disco óptico (velocidade)
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CD - Compact Disc
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CD - Compact Disc
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DVD
Digital Video Disk
Usada para indicar discos para filmes
Apenas compatíveis com filmes
Digital Versatile Disk
Usado para indicar o driver de computador
Ler discos de computadores e também discos de filmes
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DVD
Múltiplas camadas
Alta capacidade (4.7GB por camada)
Filme completo num só disco
Usa compressão MPEG
Usa mesmo princípio do CD, porém espaços vazios são bem menores
Cabeça de leitura bem menor também
Possibilita maior quantidade de dados na mesma área de CD
38sexta-feira, 22 de abril de 2011
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DVD
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BluRay
Mesmas dimensões do CD e do DVD
Usado principalmente para vídeos de alta definição (HD)
Utiliza laser de ondas mais curtas (405 nm) que o DVD (650 nm)
Laser é azulado, por isso do nome
Discos de duas camadas pode armazenar 50GB (6x mais que um DVD de duas camadas)
40sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Ópticos
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Discos Ópticos
42sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Ópticos
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Discos Ópticos
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Discos Ópticos
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Discos Ópticos
46sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Fitas Magnéticas
Acesso serial
Baixa velocidade
Baixíssimo custo
Uso em segurança (backup)
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Fitas Magnéticas
48sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Memória de Estado Sólido (SSD)
Vantagens:
tempo de acesso reduzido
eliminação de partes móveis eletromecânicas, o que reduz vibrações e os torna completamente silenciosos.
por não possuírem partes móveis são muito mais resistentes que os HDs comuns, contra choques mecânicos.
menor peso em relação aos discos rígidos, consumo reduzido de energia.
possibilidade de trabalhar em temperaturas maiores que os HDs comuns - cerca de 70ºC.
velocidades apresentando 250MB/s na gravação e até 700MB/s na leitura
49sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Memória de Estado Sólido (SSD)
Desvantagens:Alto custo para o usuário final.Capacidade muito inferior aos discos rígidos.A leitura e escrita de grandes blocos de dados tendem a ser mais lentas em um SSD.
50sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Dispositivos SSD
51sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Dispositivos SSD
52sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Dispositivos SSD
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Dispositivos SSD
54sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Visão do Futuro
3D Optical Disc
Holographic Disc
Protein-coated disc
55sexta-feira, 22 de abril de 2011
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3D Optical Disc
56sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Holographic Disc
57sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Discos Biológicos
58sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Recapitulando
Dados Magnéticos
Discos RígidosÓpticos
CD
DVDBluRay
SSD
Futuro
59sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Dúvidas
?
60sexta-feira, 22 de abril de 2011
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Próxima aula
Em que mídias/tecnologias os provedores de conteúdo armazenam seus dados?
61sexta-feira, 22 de abril de 2011